5.1 .1降低化学反应活化能的酶 第1课时 课件 2025—2026学年高一上学期生物人教版必修1

夺命胰腺炎 听说过酵素果冻吗？酵素相关的产品受到很多减肥人群的青睐，那么酵素为什么能减肥呢？实际上，酵素就是从动植物和微生物里面提取的一些催化细胞代谢的酶，主要是能够促进脂肪燃烧的酶，从而使体内的脂肪减少，达到减肥的效果。那么酶为什么能催化细胞的代谢呢？他有什么作用？ 杨凯不健康的生活方式，导致命悬“胰腺”，正常情况下，胰蛋白酶通过胰管进入十二指肠，对食物进行消化。当胰管堵塞，胰液分泌旺盛时，胰管内压增高，使胰管小分支和胰腺泡破裂，胰蛋白酶渗入间质，引起胰腺组织自身消化，从而诱发急性胰腺炎。 酶究竟是什么物质？为什么胰蛋白酶在极短的时间内就能诱发胰腺炎，这是否与酶的特性有关？ ——任务：探究酶的作用、本质与特性。 第五章 细胞的能量供应和利用 降低化学反应活化能的酶 第1课时 第1节 目标引领 2 1.阐明酶发挥作用的原理及酶的本质。（重点） 2.通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验。（难点） 1.生命观念——理解酶的功能是由其独特的空间结构决定的。 2.科学探究——能够根据实验目的，设计比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得出结论。 3.社会责任——通过对胰蛋白酶渗入间质，引起胰腺组织自身消化，从而诱发急性胰腺炎的探究，引导青少年拒绝饮酒，健康生活。（首课思政育人点） 重点难点 素养要求 课标要求 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。 4 问题激疑 1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。 1.为什么要将肉块放在金属笼内？ 便于取出肉块、排除物理性消化干扰、确定是否发生了化学性消化 2.是什么物质使肉块消失了？ 胃内的化学物质将肉块分解了 3.怎样才能证明你的推测？ 收集这些化学物质，看看在体外是否也能将肉块分解 5 细胞代谢的概念 概念 场所 意义： 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢 活细胞内 细胞生命活动的基础 条件： 需要酶的催化 细胞代谢 中心 （主要是细胞质） 自主探究 提问：细胞代谢相关的知识点。 场所：活细胞。死细胞可以发生吗？不能，只能在活细胞中进行。并且细胞代谢的主要场所是哪啊？细胞质基质。细胞质基质是细胞代谢中心。 时间：每时每刻 条件：怎样才能进行？需要酶的催化 意义：细胞生命活动的基础。zai 2H2O2 2H2O + O2↑ 讨论1、过氧化氢在体外分解需要什么条件？ 资料1：细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白 ，会加速人体衰老。 讨论2、细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？ 过氧化氢酶 反应条件 探究酶在细胞代谢中的作用 加热、强酸、强碱、 加催化剂（如Fecl3) 过氧化氢酶与加热、强酸、强碱、加催化剂都能使过氧化氢分解，他们原理一样吗？ 分解速率一样吗？如何设计实验来探究酶的作用？ 1 2H2O2 2H2O+O2 反应条件 不同条件 加热是化学反应常见的条件 Fe3+是无机催化剂 新鲜肝脏中含有过氧化氢酶 实验原理 2 1 实验目的 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。 比较过氧化氢在不同条件下的分解 如何判断过氧化氢被分解的快慢？ ①观察单位时间内产生气泡的多少 ②观察带火星的卫生香的复燃情况 Fe3+做催化剂 过氧化氢酶 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验设计及现象 3 组别 对照组 实验组 1 2 3 4 过氧化氢 H2O2浓度 3% 3% 3% 3% H2O2剂量 2mL 2mL 2mL 2mL 反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴 结果 产生气泡 卫生香燃烧情况 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 复燃 迅速复燃 实验结论 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快 10 比较过氧化氢在不同条件下的分解 11 1. 与１号试管相比，２号试管出现什么不同的现象？说明什么？ 2号试管放出的气泡多，说明加热能提高反应速率。 2. 3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？ FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。 3. 3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,这说明什么？ 过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。 4. 2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多？ 一样多，几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同。 合作解疑 小组讨论以下问题： 以上比较过氧化氢在不同条件下的分解实验设计严谨吗？ 一个严谨的实验该如何来设计？有哪些因素是我们必须要考虑的？ 如何控制变量和设计对照实验呢？ 阅读课本P78的科学方法。 人为控制的对实验对象进行处理的因素 自变量 除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验；对照实验一般要设置对照组和实验组 对照实验 除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素 无关变量 因自变量改变而变化的变量 因变量 控制变量和 设计对照实验 科学方法 单一变量原则：实验设计时只有一个自变量，且无关变量在对照组和实验组中均要保持相同且适宜。 你能准确找出以上实验中的相关变量吗？ 试管编号 1 2 3 4 一 二 三 观察 实验结论 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ FeCl3 肝脏研磨液 2滴 2滴 几乎无 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 反应条件 无关变量 H2O2浓度 H2O2剂量 气泡产生 带火星的卫生香 自变量 因变量 相同 适宜 步骤 变量 酶具有 作用，同 相比，酶的催化效率更 。 催化 无机催化剂 高 科学方法 常态 终态 活跃状态 活化能 具有催化作用。 显著降低化学反应所需的活化能。 作用： 作用实质： 活化能：分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量 过氧化氢在不同条件下的分解实质 酶的作用 加热 Fe3+ H2O2酶 为过氧化氢分子提供能量 降低化学反应的活化能 显著降低化学反应的活化能 三种条件使过氧化氢加速分解的原理不同 酶的作用 酶具有催化剂的特点： ①反应前后性质、数量不变； ②缩短达到平衡的时间，不改变平衡点（即产物的总量不变） 精讲点拨 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用___________，催化效率 __ 。 ① ad cd ③ 酶的作用机理: 。 降低化学反应的活化能 ② ac 更显著 更高 无催化剂曲线：______ 无机催化剂曲线：_____ 酶促反应曲线：______ 无催化剂所需活化能：_____ 酶促反应所需活化能： ______ 酶降低的活化能： ______ 能够在细胞内温和环境中催化各种生化反应，酶是一种什么样的物质呢？ 阅读教材P79页，关于酶本质的探索 19 酶的本质 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 巴斯德 李比希 毕希纳 萨姆纳 其他科学家 切赫和奥尔特曼 少数酶是RNA 死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵 发酵与死细胞中的物质有关 发酵与活细胞有关 脲酶是蛋白质 胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质 1 酶是 产生的具有 的 ，其中绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA。 催化作用 活细胞 有机物 化学本质 绝大多数是_______ 少数是_________ 元素组成 合成原料 合成场所 来源 作用场所 作用原理 RNA 蛋白质 核糖核苷酸 氨基酸 核糖体 细胞核（真核生物） C、H、O、N、(S) 显著降低化学反应的活化能 一般来说，活细胞都能产生 (不考虑哺乳动物成熟红细胞） C、H、O、N、P 细胞内、细胞外、体外 酶的本质 只起催化作用， 无调节功能， 也不提供能量 1 知识构建 22 教材P80 练习与应用 D D 1.下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列有关分析合理的是 A.本实验的自变量只是催化剂 的不同 B.本实验的无关变量有温度和 酶的用量等 C.1号与2号、1号与4号可分别构成对照实验 D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能 √ 巩固训练 3.如图所示，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能，正确的图解是 √ 巩固训练 4.下列有关酶本质的探索过程的叙述，错误的是 A.巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性 B.毕希纳发现某些物质能够在酵母菌细胞破碎后继续起作用 C.萨姆纳从刀豆种子中提纯出的结晶可以催化尿素分解 D.切赫和奥尔特曼证明酶的化学本质只是RNA而非蛋白质 √ 切赫和奥尔特曼发现少数RNA具有生物催化功能，D错误。 巩固训练 5.(不定项)(2022·山东济南天桥区高一检测)下列有关生物体内酶的叙述，不正确的是 A.酶在完成催化作用后立即失活 B.酶只能在活细胞内才能发挥作用 C.大多数酶是在核糖体上合成的 D.酶为反应过程供能从而降低反应活化能 √ √ √ 巩固训练 给你一份某种酶的结晶，你能设计实验检测它是不是蛋白质吗？ （1）用双缩脲试剂检测，观察是否显紫色； （2）观察能否被蛋白酶水解掉。 拓展延伸 EV录屏5.1.1软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn Lavf58.30.100 Lavf58.20.100 $